PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ PHỨC CHẤT

3.1. Bản chất phương pháp

Phương pháp dựa vào sự tạo thành phức chất của nhôm với natri etylen diamin tetra axetat (trilon B). Lượng trilon B giải phóng ra khi phá hủy phức chất này bằng natri florua được chuẩn độ bằng kẽm axetat, đồng xylenon da cam làm chỉ thị. Tách sắt trước dưới dạng hidroxit bằng natri hidroxit.

3.2. Hóa chất và dung dịch

Axit clohidric d 1,19, dung dịch 1 + 1; 1 + 10; 1 + 100

Axit nitric d 1,40.

Axit sunfuric d 1,84 và dung dịch 1 + 1.

Axit flohidric, dung dịch 40%.

Axit boric.

Axit axetic, dung dịch 96%.

Kali pirosunfat.

Sắt clorua, dung dịch chứa 10 mg/cm³ sắt.

Natri hidroxit, dung dịch 25%, bảo quản trong bình polyetylen.

Amoni axetat

Nhôm clorua, dung dịch tiêu chuẩn: đun nóng để hòa tan 1g nhôm kim loại trong 50 cm³ dung dịch axit clohidric 1 + 1, oxy hóa bằng 4 - 5 giọt axit nitric, đun sôi, để nguội, chuyển dung dịch vào bình định mức dung tích 1dm³, thêm nước đến vạch, lắc đều. Nồng độ khối của dung dịch này theo nhôm bằng 0,001g/cm³

Natri florua, dung dịch 4%.

Natri clorua.

Dung dịch đệm pH 3,5 - 5,8: hòa tan 500g amoni axetat trong 1 dm³ nước, thêm khoảng 30 cm³ axit axetic, khuấy đều.

Chỉ thị xylenon da cam: nghiền 0,1 g xylenon da cam với 10 g natri clorua.

Fenolftalein, dung dịch 0,1% trong etanola.

Amoniac.

Trilon B, dung dịch nồng độ 0,0125 Mol/dm³: hòa tan 4,6530 g muối trong 300 cm³ nước có chứa vài giọt amoniac. Lọc dung dịch vào bình định mức dung tích 1 dm³. Rửa giấy lọc 2 - 3 lần bằng nước, thêm nước đến vạch, lắc đều. Bảo quản dung dịch trong chai polyetylen.

Kẽm viên: dung dịch nồng độ 0,0125 Mol/cm³: hòa tan 0,8175 g kẽm trong 20cm³ axit clohidric, bốc hơi dung dịch đến trạng thái muối ẩm, thêm 100 cm³ nước và hòa tan muối. Cho 25 cm³ dung dịch đệm, chuyển dung dịch vào bình định mức dung tích 1dm³ thêm nước đến vạch, lắc đều.

Nồng độ khối của dung dịch kẽm xác định bằng mẫu chuẩn có thành phần gần với mẫu phân tích và tiến hành qua tất cả các giai đoạn phân tích hoặc bằng dung dịch tiêu chuẩn nhôm đã được cho thêm dung dịch sắt và tiến hành qua cả quá trình phân tích. Lượng sắt cho thêm gần tương ứng khối lượng sắt trong mẫu phân tích.

3.3. Tiến hành phân tích

Cân 0,5g ferosilic, cho vào bát bạch kim, thấm ướt bằng nước, cẩn thận rót vào 10 cm³ axit flohidric, sau đó cho từng giọt axit nitric đến khi mẫu ngừng sủi bọt rồi cho dư 10 cm³ nữa.

Đặt bát lên bếp điện, đun nóng để hòa tan mẫu hoàn toàn, cô đến còn khoảng 10 cm³, cho khoảng 5cm³ dung dịch axit sunfuric 1 + 1 rồi cô đến khô (thoát hoàn toàn khói trắng của axit sunfuric).

Để nguội, thêm 20cm² dung dịch axit clohidric 1 + 1, 30cm³ nước nóng, đun nóng hòa tan muối. Lọc dung dịch qua giấy lọc dày có chứa 1 ít bột giấy lọc không tro.

Chuyển kết tủa ra giấy lọc, rửa 5 - 6 lần bằng dung dịch axit clohidric 1 + 100 nóng, thu dung dịch và nước rửa vào bình nón dung tích 250 cm³. Cho giấy lọc cùng kết tủa vào chén bạch kim, hóa tro, nung ở 700 - 800 ^oC đến chảy hoàn toàn cacbon. Nung kết tủa trong chén với 3g kali pirosunfat ở 700 - 800^oC trong 10 - 15 phút.

Hòa tan khối chảy bằng 50 cm³ dung dịch axit clo hidric 1 + 10 rồi nhập với dung dịch chính.

Cho vào dung dịch 2g axit boric, cô đến khoảng 100cm³. Trung hòa dung dịch bằng natri hidroxit 25% đến bắt đầu kết tủa sắt hidroxit, sau đó vừa khuấy vừa rót thành dòng nhỏ vào cốc dung tích 400cm³ có chứa sẵn 50cm³ dung dịch natri hidroxit nóng, đun sôi 3 - 4 phút, để nguội.

Chuyển dung dịch vào bình mức dung tích 250cm³, thêm nước đến vạch, lắc đều.

Lấy 200cm³ (khi hàm lượng nhôm từ 0,5 đến 2,0%) hay 100cm³ (khi hàm lượng nhôm trên 2,0%) vào bình nón dung tích 500cm³, cho chính xác 30cm³ dung dịch trilon B

Trung hòa lượng kiềm dư bằng dung dịch axit clohidric 1 + 1, sau khi thêm 2 - 3 giọt fenolftalein đến đổi mầu chỉ thị. Sau đó rót vào 20cm³ dung dịch đệm, đun sôi 2 - 3 phút.

Để nguội, lấy vào bình 50 - 100mg chỉ thị xylenon da cam rồi chuẩn độ lượng dư trilon B bằng dung dịch kẽm axetat đến khi dung dịch chuyển từ màu vàng sang màu tím đỏ.

Rót vào bình 30cm³ dung dịch natri florua, đun sôi 2 - 3 phút, để nguội, thêm khoảng 50 mg chỉ thị, chuẩn độ lượng trilon B giải phóng ra bằng dung dịch kẽm.

3.4. Tính kết quả

3.4.1. Hàm lượng nhôm (Al) tính bằng phần trăm, theo công thức:

trong đó:

V - thể tích dung dịch kẽm axetat tiêu hao khi chuẩn độ dung dịch mẫu sau khi cho natri florua, cm³;

V₁ - thể tích dung dịch kẽm axetat tiêu hao khi chuẩn độ dung dịch thí nghiệm kiểm tra sau khi cho natri florua, cm³;

C - nồng độ khối dung dịch kẽm axetat xác định theo nhôm, g/cm³;

m - lượng cân mẫu tương ứng trong phần dung dịch đem xác định, g.